聚氨酯生物吸收材料及其作为缓释药物载体的研究

合成了一系列新的紫外光固化生物吸收性聚氨酯水凝胶网络，测定了材料的含水率及水解性能，并以之为载体，研究了对异烟肼的药物缓释性能。结果表明，该水凝胶的含水率及降解速率与其结构有关，该水凝胶对异烟肼具有缓释作用，释放行为受扩散控制并符合Ｈｉｇｕｃｈｉ方程，表观扩散系数与水凝胶的含水率有关。     

MOF基水凝胶材料的制备及其应用

近年来,金属-有机骨架材料(MOFs)因为具有优异的骨架结构、丰富的孔隙度和多功能性,吸引了众多研究者的注意,各种各样的MOFs材料和MOF基复合材料被研制。但是由于MOFs大多以晶体和粉末的形式存在,其本身的刚性和易碎性限制了它的实际应用,同时MOFs在溶液中的不稳定性会导致材料的分解,一些高结晶度的MOFs还十分脆弱易碎且不易加工,因此有研究者将MOFs与水凝胶相结合,开发出许多具有优异性能的MOF基水凝胶材料。本文综述了MOF基水凝胶材料近年的研究进展,重点介绍了MOF基水凝胶的种类及其与其他材料的协同作用,讨论了MOF基水凝胶在传感、催化、水处理、伤口敷料和药物载体等方面的优势。MOF基水凝胶具有的可加工性、稳定性、易处理性为MOFs在实际应用中的研究具有指导意义。我们概述了纯MOF水凝胶、MOF@生物有机大分子水凝胶、MOF@生物相容性水凝胶,其他MOF基复合水凝胶的最新进展以及这些复合材料的应用。     

生物医用结冷胶及其改性水凝胶材料

结冷胶是一种线型聚阴离子微生物多糖,具有独特的凝胶特性和溶液流变学性质,自发现起即被应用于食品和化妆品中。近年来,随着生物医学学科的发展,天然高分子结冷胶及其水凝胶,在药物传递系统和组织工程材料等领域展现出了广阔的应用前景。结冷胶无毒,具有生物相容性和可生物降解性,所形成的水凝胶透明且稳定性好,并在一定条件下凝胶的力学性质与人体普通组织相近。结冷胶的这些优势使其成为一种良好的生物医用材料的制备来源。但是这种基于结冷胶的水凝胶也有其自身的缺点,如作为组织工程材料缺乏一定的韧性和组织负载能力等。这些不足在很大程度上限制了其在生物医学领域的应用。为了解决上述问题,许多研究者对结冷胶进行了化学和物理的改性。改性后的结冷胶材料在生物医学领域展现出更有发展的应用前景。本文综述了结冷胶凝胶的形成机理以及结冷胶的改性方法,重点详述了结冷胶及其改性材料在生物医学领域中的应用,并指出了结冷胶基组织工程材料在应用上应解决的一些挑战性问题。     

以微凝胶为基质的杂化材料制备及应用研究进展

水凝胶微球即尺寸较小的球形水凝胶,除了凝胶特性外,其特点主要是具有较小的尺寸和球形形貌。由于其网络结构和快速的刺激响应性,使其作为模板制备具有独特性能的杂化材料而备受关注。本文主要从几个方面阐述了以微凝胶为基质制备杂化材料的方法及其应用。包括了磁性金属氧化物-凝胶杂化材料、金属单质-凝胶杂化材料、生物活性-凝胶杂化材料及功能化的球形和膜状杂化材料,最后介绍了本实验室以微凝胶为基质制备表面图案化杂化材料的方法。     

天然高分子材料水凝胶的制备及其应用进展

水凝胶是一种由高分子聚合物构成的三维网络材料,用自然界中天然存在的高聚物及其衍生物材料构建水凝胶,具有生物相容性、环境敏感性高、生物可降解性和对环境无污染等优势。本文介绍了近几年天然高分子水凝胶材料在医药卫生、食品、农业和环保等领域的应用情况;并按材料来源的不同,分类综述了蛋白质、多肽类水凝胶,海藻多糖水凝胶,动物多糖水凝胶,植物多糖水凝胶,其改性和制备复合水凝胶的最新技术、功能特性以及应用领域;最后对天然高分子水凝胶制备的改进方向和重点应用领域进行了展望。     

非水凝胶原位聚合法制备三异丙氧基钕/PMMA杂化材料的研究

通过三异丙氧基钕直接掺入MMA单体 ,迅速形成凝胶后进行原位聚合的方法制得三异丙氧基钕 /PMMA杂化材料 ,采用IR、TG、WAXD、DMTA、SEM等手段对其进行表征 .结果表明 ,三异丙氧基钕与MMA中的羰基因配位并导致交联形成了交联网状结构的杂化材料 .与PMMA相比 ,这种杂化材料具有优良的耐热性、耐溶剂性 ,高贮能模量 ,同时 ,该制备方法克服了稀土离子易缔合的缺点 ,获得了高稀土含量且均匀分布的三异丙氧基钕 /PMMA杂化材料     

非水凝胶原位聚合法制备三异辛氧基镨/聚苯乙烯杂化材料

非水凝胶原位聚合法制备三异辛氧基镨/聚苯乙烯杂化材料     

组织工程用水凝胶材料

综述了目前用于组织工程支架材料的水凝胶,包括胶原和明胶、透明质酸盐、海藻酸盐,琼脂糖和壳聚糖等天然水凝胶,聚丙烯酸及其衍生物、聚氧化乙烯及其衍生共聚物、聚乙烯醇、聚磷腈和合成多肽等合成水凝胶,并介绍了可注射性组织工程水凝胶。     

非水体系模板法合成新颖形貌氮化硅基材料

以乙腈为溶剂, 十八胺为模板剂通过非氧化物溶胶-凝胶过程合成了新颖形貌的氮化硅基材料. 通过X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 扫描电子显微镜(SEM), N₂吸附-脱附和电子能谱(EDS)对样品进行了表征. 结果显示, 材料呈现出由薄膜组成的花瓣状和树叶状新颖形貌, 且具有很高的比表面积和孔径分布很窄的纳米孔, 同时证明了在非水体系中表面活性剂也存在自组装现象, 从而可以作为模板剂来合成具有特殊介观结构和形貌的材料.     

光响应智能生物粘附材料的设计与应用

智能生物粘附材料是一类通过生物粘附作用粘附于组织表面,且对外界刺激具有特定响应的新型粘合剂.因其止血快、生物相容性好、生物粘附性强且具有智能响应效果而在外科临床应用领域受到了极大的关注.其中,光响应生物粘附材料因具有无接触、时空调节、严格剪裁和远程控制等独特优势,被广泛用于伤口止血及组织修复等领域.除了广泛应用的紫外光,可见光和近红外光因其优异的组织穿透深度、高稳定性和低能量特性而在这类光响应生物粘附材料中受到广泛关注.本文总结了智能响应粘附材料的响应类型,重点介绍了近年来光响应生物粘附材料的研究进展,包括分类、性能及其在生物医学领域的具体应用等.     

聚甲基丙烯酸β羟乙酯在聚乙烯膜上辐射接枝物的形态结构

本文用透射电子显微镜(TEM),光学显微镜(OM),小角X射线散射(SAXS)等方法研究了聚甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)在聚乙烯(PE)膜上辐射接枝物的形态结构.观察了微相结构随接枝条件变化规律.HEMA为支链的接枝共聚物的基本形态是高度分散的HEMA微区(约几百A)存在于PE连续相中的两相体系.随接枝量增加,微区形态发生变化.SAXS结果进一步证实了接枝共聚物相分离的形态结构,并利用Tsvankin-Buchanan公式计算了共聚物的长周期、无定形层厚及一维结晶度.     

Superabsorbent materials derived from hydroxyethyl cellulose and bentonite: Preparation,characterization and swelling capacities

Superabsorbent polymers (SAPs) and composites (SAPCs) were prepared entirely by graft copolymerization of polyacrylamide (PAM) onto hydroxyethyl cellulose (HEC), using potassium persulfate (KPS) as an initiator, and N,N′-methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinker, in an aqueous solution. The extent of grafting was evaluated from % grafting efficiency (%GE) for various HEC/AM ratios, and a near optimal ratio was determined. Influences of various preparation parameters, i.e., the ratio of HEC/AM, amount of initiator and crosslinker, reaction temperature and time, and amount of filler on water swelling capacity of SAPs and SAPCs were studied. An FT-IR determination confirmed that the PAM was successfully grafted onto the HEC backbone, by showing absorption bands of the HEC backbone and new absorption bands from the grafted copolymer. The swelling capacity of SAPs and SAPCs depended strongly on different parameters, and the maximum swelling capacity was over 426 g/g and 538 g/g for the SAPs and SAPCs, respectively.     

生物碱分子表面印迹聚合物材料的设计与制备及其分子识别特性

采用巯基/偶氮二异丁腈(AIBN)表面引发体系,实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2;然后使接枝大分子PGMA的环氧基团与间二氨基苯磺酸钠(SAS)分子中的对位氨基发生开环反应,将苯磺酸钠基团键合在接枝大分子侧链,制得苯磺酸盐功能化的接枝微粒SAS-PGMA/SiO2。 在对功能微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间的相互作用进行考察研究的基础上,以戊二醛为交联剂,实施了苦参碱分子的表面印迹,制备了苦参碱分子表面印迹材料MIP-SASP/SiO2。 实验结果表明,在近中性溶液中,功能接枝微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间存在静电相互作用,以此为基础所设计与制备的表面印迹材料MIP-SASP/SiO2对苦参碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性。 相对于对照物金雀化碱而言,该印迹材料对苦参碱的识别选择性系数为10.7。     

Swelling behavior, mechanical properties and network parameters of pH- and temperature-sensitive hydrogels of poly((2-dimethyl amino) ethyl methacrylate-co-butyl methacrylate)

In this study, swelling behavior and mechanical properties of polyelectrolyte cationic hydrogels of poly((2-dimethylamino) ethyl methacrylate) (PDMAEMA), and poly((2-dimethylamino) ethyl methacrylate-co-butyl methacrylate) (P(DMAEMA-co-BMA)), were investigated. Hydrogels were prepared by free-radical solution copolymerization of DMAEMA and BMA using ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as the crosslinking agent. Compression-strain measurements were used to analyze the mechanical properties of the hydrogels. It was found that increasing the amount of BMA comonomer in the gel structure increases the compression modulus of the material. The results of mechanical measurements were used to characterize the network structure of the hydrogels, namely the effective crosslinking density (. It was found that exceeds the theoretical crosslinking density (ν_t) calculated from the initial amount of EGDMA used for hydrogel synthesis. These hydrogels demonstrated dual sensitivity to both pH and temperature. It was shown that the pH-sensitive or temperature-sensitive phase transition behavior of the gels can be changed by changing the temperature or pH of the swelling medium at constant hydrogel composition. Increasing the temperature decreased the transition pH of the pH-sensitive phase transition. On the other hand, increasing the pH of the surrounding medium decreased the transition temperature of the temperature-sensitive phase transition. Incorporation of BMA in the gel structure has a significant effect on the transition point of the gel. Increasing the BMA content reduced the transition pH and temperature of the pH- and temperature-sensitive phase transition, respectively. The similar effect of increasing temperature or BMA content can be explained by the role of hydrophobicity in the phase transition behavior of hydrogels. Finally, the results of equilibrium swelling and compression-strain measurements were used to calculate the polymer-solvent interaction parameters of these hydrogels using the Flory-Rehner equation of equilibrium swelling.     

血必净抗炎作用药效物质基础和多靶点作用效应

研究了血必净抗炎作用的药效物质基础, 并在分子层面上对复方多靶点作用进行阐释. 借助于计算机辅助药物设计技术, 构建血必净化学成分数据库, 综合应用同源模建、分子对接、药效团模型、数据库搜索等方法, 探讨其与炎症靶点5-脂氧合酶(5-LOX)、环氧合酶-2(COX-2)、IKK-2受体的相互作用关系. 血必净化学成分中与靶点5-LOX、COX-2、IKK-2结合效应较好的分别有30、36、8个分子; 有16个分子与2个或3个靶点存在作用, 其中15个分子对靶点5-LOX和COX-2有抑制作用, 迷迭香酸对3个靶点均有作用. 从分子层次上阐释了复方血必净抗炎作用的药效物质基础和多靶点作用效应, 为血必净复方的临床应用提供了科学依据; 同时, 也为寻找新型抗炎药物提供一定的参考和借鉴.     

含叔胺基功能性单体的聚合研究——ⅩⅤⅠ.含吗啉基聚丙烯酸酯类及其水凝胶的温度敏感性

我们曾报道过含吗啉基丙烯酰类单体在过氧化物或芳酮存在下的热聚合及光聚合,以及做为氧化-还原引发体系组分引发烯类单体聚合的研究。利用这类单体与过硫酸盐所构成的引发体系可以获得分子量达千万的聚丙烯酰胺。实验中还发现某些含吗啉基的丙烯酸酯类聚合物的水溶液及其水凝胶具有温度敏感性。本文合成了以下四种含吗啉基丙烯酸酯类单体:     

微波助离子液体中纳米TiO2／PMMA复合材料的制备及光催化性能

微波加热法合成离子液体[Bmim]BF4,并以该离子液体为反应介质,在微波辐射条件下制备纳米TiO2/PMMA复合材料.用XRD,IR和TG对该复合材料进行测试和表征;并在高压汞灯下用甲基橙溶液对其进行光催化降解性能测试.结果表明,制备TiO2/PMMA复合材料的最佳条件是:离子液体1.7mL,钛酸丁酯与MMA的体积比为3.4∶1.0,微波辐射功率600W、反应温度70℃、反应时间35min.并且用[Bmim]BF4作为反应介质,能够显著提高TiO2/PMMA复合材料的光催化活性,所制备的TiO2/PMMA复合材料不需要经过高温煅烧,就表现出极高的光催化活性;TiO2负载PMMA后,复合材料的光催化活性得到了进一步的改善.该复合材料对甲基橙的降解率在1.5h就可达到98.4%,其活性明显优于未负载的纳米TiO2催化剂.     

可交联聚甲基丙烯酸甲酯的合成、表征及在阵列式波导光栅中的应用

合成了含环氧基团的可交联的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物[Poly(MMA-co-GMA)],通过FTIR,NMR,GPC,DSC和AFM等技术对其进行了表征. 结果表明,所合成的聚合物材料具有较好的成膜性; 通过热固化使引入的环氧基团开环交联,该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)比固化前提高了24 K,同时有效地降低了聚合物的双折射率. 用Poly(MMA-co-GMA)作为包层材料,双酚A型环氧化合物作为高折射率材料, 将其引入到包层材料中形成芯层材料的折射率在波长1.55 μm处可调,其范围是1.483~1.588. 采用旋涂、 铝掩膜和氧反应离子刻蚀的方法(RIE)制得了阵列式光波导. 测试结果表明,制作的波导在1.55 μm处实现了光的单模传输,光损小于3.0 dB/cm.      

Positional and Quantitative Characterization of the Hydroxyethyl Groups in Hydroxyethyl Starch by GC/MS or NMR

Hydroxyethyl starches (HES) have been used medically as plasma volume expanders. They are composed of a starch backbone and substituted hydroxyethyl groups. The backbone is ?(1,4)-glycosidic-linked anhydroglucose units, which has branches formed by ?(1,6)-glycosidic bonds. Hydroxyethylation can take place at the C-2, C-3 and C-6 sites of the glucose rings, as well as at the hydroxyl groups of the substituted hydroxyethyl groups. Variation of the position and quantity of the substituted …     

Swelling behaviors, tensile properties and thermodynamic studies of water sorption of 2-hydroxyethyl methacrylate/epoxy methacrylate copolymeric hydrogels

A series of copolymeric hydrogels based on 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and epoxy methacrylate (EMA) were synthesized by bulk polymerization. Swelling behaviors and tensile properties of hydrogels were studied. Dynamic swelling behaviors of copolymeric hydrogels indicate that the swelling process of these polymers follows Fickian behavior. The equilibrium water content (EWC) decreased and volume fraction of polymer in hydrogel (?₂) increased with EMA content increasing due to its hydrophobicity. The increase of ionic strength of swelling medium or temperature results in a decrease in EWC and an increase in values of ?₂. Young’s modulus and tensile strength of hydrogels, as well as effective crosslink density (v_e), increased as EMA content increased or ionic strength of swelling medium increased, attributing to increasing interaction between hydrophobic groups and polymer-polymer interaction with an increase in EMA content or in ionic strength. The polymer-solvent interaction parameter χ reflecting thermodynamic interaction was also studied. As EMA content, ionic strength of swelling medium or temperature increased, the values of χ increased. The values of χ and its two components χ_H and χ_S varied with increasing T. The negative values and trend of the enthalpy and entropy of dilution derived from values of χ_S and χ_H, could be explained on the basis of structuring of water through improved hydrogen bonding and hydrophobic interaction.